袋型电池匣及包括其的袋型电池组

技术领域

本发明涉及电池匣及包括其的袋型电池组。

背景技术

电池用作电动汽车、无人机、便携式电话、笔记本电脑、数码相机等各种产品的能量供给源。作为如上所述的电池，使用具有高能量密度且能够以高输出驱动的锂二次电池。

锂二次电池具有如下的优点：能够以薄型袋形态制备，连接多个袋形态的电池，由此，可在窄的面积体现高容量的电池。

通常，这种袋型电池为在利用铝和聚合物树脂形成为片的外置材料的内部包装有电极组装体的形态，因此，机械刚性不大。因此，通过利用匣来构成包括多个袋型电池的电池模块，从而从外部冲击保护电池并容易层叠多个袋型电池。

但是，在袋型电池层叠多个且相连接的情况下，容量增加，但是，电池的发热温度也上升，若电池的发热温度高于适当温度，则不仅降低电池的性能，还具有爆炸或燃烧的风险。

由此，需要如下的方案，即，当电池进行充电或放电时，有效释放在电池中产生的热量。

发明内容

技术问题

本发明考虑如上所述的问题而提出，其目的在于，提供如下的袋型电池匣及包括其的袋型电池组：当电池进行充电或放电时，有效释放在电池中产生的热量。

技术方案

为了解决如上所述的问题，本发明提供袋型电池匣，包括：匣本体，形成两面开放的收容空间来收容至少一个袋型电池，包括与收容在上述收容空间的袋型电池的侧面相向的第一引导部件；散热板，与上述匣本体相结合来覆盖上述收容空间的开放的一面；以及一对汇流排，与上述匣本体的一侧相结合来与上述袋型电池的端子相连接。

作为例示性实施例，上述第一引导部件可由具有散热性及绝缘性的塑料材质形成。

并且，上述匣本体可包括：第二引导部件，以与上述第一引导部件相向的方式与上述第一引导部件隔开配置；以及一对第三引导部件、第四引导部件，使上述第一引导部件与第二引导部件的两端部相连接，上述第一引导部件至第四引导部件可由具有散热性及绝缘性的塑料材质形成。

并且，上述匣本体可包括从上述第一引导部件的一面朝向上述收容空间侧突出的至少一个弹性部件，在袋型电池收容在上述收容空间的情况下，上述弹性部件可与上述袋型电池的侧面相接触。

并且，上述匣本体可包括至少一个配置孔，上述配置孔具有规定面积且以贯通上述第一引导部件的方式形成，上述弹性部件可通过上述配置孔与上述第一引导部件相结合。在此情况下，上述弹性部件可由包括热传导性填充剂在内的高分子树脂形成。

并且，本发明可包括：第一板，具有板状且覆盖上述收容空间的开放的一面；以及第二板，从上述第一板的端部沿着一方向延伸，与上述第一引导部件的一面面接触。在此情况下，在袋型电池收容在上述收容空间的情况下，上述第一板可与上述袋型电池的一面面接触。

其中，上述散热板可以为板状的金属板。如一例，上述散热板可以为包括铝在内的金属板。

并且，上述汇流排可包括：端子部，与上述袋型电池的端子相连接；以及延伸部，从上述端子部的端部沿着一方向延伸，以与上述第一引导部件相接触的方式配置。

如另一例，上述袋型电池匣还可包括板状的传热片，上述传热片配置在上述散热板的一面来与上述散热板面接触。在此情况下，上述传热片可由热导率相对高于上述散热板的材质形成。

如一例，上述传热片可以为对表面进行绝缘处理的石墨片。如另一例，上述传热片可包括绝缘性膜部件，上述绝缘性膜部件通过板状的石墨片及粘结层附着在上述石墨片来覆盖上述石墨片的表面。

在此情况下，上述传热片可包括：第一部分，配置在上述散热板的总面积中的覆盖上述收容空间的开放的一面的部分；以及第二部分，从上述第一部分延伸来覆盖与上述第一引导部件的一面面接触的散热板部分。

另一方面，本发明提供袋型电池组，包括：如上所述的多个袋型电池匣；多个袋型电池，收容在上述收容空间；以及安装框，用于固定沿着一方向层叠的多个袋型电池匣。

发明的效果

根据本发明，适用各种散热方式来有效释放在电池中产生的热量，由此，可防止热量引起的电池的性能降低。

附图说明

图1为示出本发明的袋型电池匣的图。

图2为在不同方向观察图1的图。

图3为示出在图2中去除散热板及匣本体的状态的图。

图4为示出本发明第一实施例的袋型电池匣的图2的分离图。

图5为示出本发明第一实施例的袋型电池匣的图2的A-A方向剖视图。

图6为示出本发明第一实施例的多个袋型电池匣沿着一方向层叠的状态的图。

图7为简要示出本发明第一实施例的多个袋型电池匣沿着一方向层叠的状态下的第一引导部件与冷却单元的配置关系的剖视图。

图8为示出本发明第二实施例的袋型电池匣的图2的分离图。

图9为示出本发明第二实施例的袋型电池匣的图2的A-A方向剖视图。

图10为示出可适用于本发明第二实施例的袋型电池匣的传热片的详细结构的示意图。

图11为示出本发明第二实施例的多个袋型电池匣沿着一方向层叠的状态的图。

图12为简要示出本发明第二实施例的多个袋型电池匣沿着一方向层叠的状态下的第一引导部件与冷却单元的配置关系的剖视图。

图13为示出利用本发明的袋型电池匣的袋型电池组的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施例，来使得本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施本发明。本发明能够以各种不同形态体现，并不限定于在此说明的实施例。在附图中，为了明确说明本发明，省略了与说明无关的部分，在说明书全文中，对于相同或相似的结构要素赋予相同的附图标记。

如图1及图2所示，本发明一实施例的袋型电池匣100、200包括匣本体110、散热板120以及一对汇流排130。

上述匣本体110可收容至少一个袋型电池10，可保护上述袋型电池10免受外力的伤害。在适用于电池组1000的情况下，如上所述的匣本体110可单独支撑各个袋型电池10。

为此，如图4及图8所示，上述匣本体110可由两面开放的框架结构物形成，来在包围上述袋型电池10的边缘的同时收容上述袋型电池10。

即，上述匣本体110可以为具有两面开放的收容空间S的框架结构物。

具体地，上述匣本体110可包括：一对第一引导部件111、第二引导部件112，以相向的方式隔开配置；以及一对第三引导部件113、第四引导部件114，配置在上述第一引导部件111与第二引导部件112之间，以相向的方式隔开配置，上述第三引导部件113、第四引导部件114的两端部侧可分别连接上述第一引导部件111、第二引导部件112的一端部。

其中，如图1所示，上述第一引导部件111、第二引导部件112、第三引导部件113、第四引导部件114能够以虚拟直线L1、L2为边界相互区分，在上述匣本体110中，上述第一引导部件111可以为虚拟直线L1的下侧部分，上述第二引导部件112可以为虚拟直线L2的上侧部分，上述第三引导部件113及第四引导部件114可以为虚拟直线L1与L2之间的部分。

由此，上述匣本体110可包括被上述第一引导部件111、第二引导部件112、第三引导部件113、第四引导部件114限定且相向的两面开放的收容空间S，上述收容空间S可收容至少一个袋型电池10。

在本发明中，上述袋型电池10可包括：电极组装体，至少一个阳极和阴极隔着隔板层叠；以及袋形态的外置材料，与电解液一同封装上述电极组装体。并且，上述袋型电池10可使与上述电极组装体相连接的一对端子12a、12b向上述外置材料的外部突出。同时，上述袋型电池10还可以为柔性电池。如上所述的袋型电池10为公知的内容，因此，将省略详细的说明。

另一方面，上述匣本体110可包括用于紧固在其他部件的至少一个紧固部116。

如一例，如图1所示，上述紧固部116可以为在上述匣本体110的边角侧贯通形成的紧固孔。由此，如图6、图11及图13所示，当本发明一实施例的多个袋型电池匣100、200以在将袋型电池10收容在上述收容空间S的状态下沿着一方向层叠的形态构成袋型电池组1000时，上述多个袋型电池匣100可通过紧固在上述紧固部116侧的紧固部件(如一例，图13的紧固杆340)相互固定。

在附图中示出上述紧固部116贯通形成在上述匣本体110的边角侧，但并不限定于此，上述紧固部116还可形成于从上述匣本体110的边缘突出形成的凸缘侧。

上述散热板120可与上述匣本体110相结合来覆盖上述收容空间S的开放的一面。即，上述散热板120可由具有规定面积的板状的部件形成，可与上述匣本体110相结合来覆盖上述匣本体110的开放的两面中的任一面。

具体地，如图4、图5、图8及图9所示，上述散热板120可包括：第一板121，具有板状且覆盖上述收容空间S的开放的一面；以及第二板122，从上述第一板121的端部沿着一方向延伸。

在如上所述的情况下，在袋型电池10收容在上述收容空间S的情况下，上述第一板121的一面可与收容在上述收容空间S的袋型电池10的一面面接触，上述第二板122可覆盖上述第一引导部件111的一面。

其中，上述第二板122的一面可与如热交换器、冷却腔室或冷却板的冷却单元20直接接触(参照图7及图12)。

在此情况下，上述散热板120可向外部释放在上述袋型电池10中产生的热量。

为此，上述散热板120可由具有优秀的热传导率的金属材质形成，由此，保护上述袋型电池10免受外力的伤害，同时，迅速释放从上述袋型电池10传递的热量。

如一例，上述散热板120可由包括铝在内的金属材质形成，由此，在减轻重量的同时确保优秀的热传导率。但是，并不将上述散热板120的材质限定于此，可使用所有用于散热的公知的金属材质。

由此，收容在上述收容空间S的袋型电池10可被上述匣本体110及散热板120支撑，从而，可防止外力引起的变形及破损。

并且，在上述袋型电池10中产生的热量可传递至上述散热板120侧后通过外部空气迅速释放。同时，从上述袋型电池10传递至上述散热板120的热量可通过与上述冷却单元20直接接触的第二板122迅速散热。

进而，在构成包括多个袋型电池10的电池组1000的情况下，若利用本发明一实施例的袋型电池匣100、200，则可防止袋型电池10的变形，同时，容易构成电池组。

上述一对汇流排130可与上述匣本体110的一侧相结合。如上所述的汇流排130可呈具有规定长度的杆形状，可与收容在上述收容空间S的袋型电池10电连接。

即，上述袋型电池10的一对端子12a、12b可分别与上述一对汇流排130电连接。

如一例，如图1至图3所示，上述一对汇流排130可分别配置在上述匣本体110中的相向的第三引导部件113及第四引导部件114的一面。但是，并不将上述汇流排130的配置位置限定于此，可根据上述袋型电池10的端子12a、12b位置，配置在适当的位置。

在此情况下，在上述匣本体110的收容空间S收容多个袋型电池10的情况下，上述多个袋型电池10可通过上述一对汇流排130相互并联连接。

如一例，在上述匣本体110的收容空间S收容两个袋型电池10的情况下，分别设置于上述两个袋型电池10的阳极端子可与配置在上述第三引导部件113的一侧的汇流排130相连接，分别设置于上述两个袋型电池10的阴极端子可与配置在上述第四引导部件114的一侧的汇流排130相连接。

由此，在利用本发明一实施例的袋型电池匣100、200构成袋型电池组1000的情况下，上述袋型电池组1000可利用相互并联连接的多个袋型电池10来提高总静电容量。

在如上所述的情况下，如图5及图9所示，在相邻的袋型电池10之间，可配置能够吸收冲击的缓冲部件160。如一例，上述缓冲部件160可以为三元乙丙橡胶(EPDM)垫。

另一方面，本发明一实施例的袋型电池匣100、200可适用用于有效释放当上述袋型电池10进行充电或放电时产生的热量的各种方案。

作为其中一部分，在上述匣本体110中，包围收容在上述收容空间S的袋型电池10的侧面的部分可由具有散热性及绝缘性的材质形成。

如一例，上述第一引导部件111可由具有散热性及绝缘性的塑料材质形成。由此，在上述袋型电池10中产生的热量可与上述散热板120一同传递至上述第一引导部件111侧后释放。

其中，上述第一引导部件111可与上述散热板120的第二板122面接触，上述散热板120与冷却单元20直接接触(参照图7及图12)。

由此，在本发明一实施例的袋型电池匣100、200中，在上述袋型电池10中产生的热量顺畅地传递至由具有散热性及绝缘性的塑料材质形成的第一引导部件111侧，之后，可通过上述冷却单元20迅速释放。

其中，在上述匣本体110中，与上述第一引导部件111一同，上述第二引导部件112、第三引导部件113、第四引导部件114中的一部分或全部可由具有散热性及绝缘性的塑料材质形成。

并且，在附图中示出在上述第一引导部件111与冷却单元20之间配置散热板120的第二板122，但本发明并不限定于此，上述第一引导部件111的一面可与上述冷却单元20直接面接触。

在此情况下，如图5及图9所示，上述匣本体110可包括配置在上述第一引导部件111与上述袋型电池10的侧面之间的至少一个弹性部件150。

其中，上述弹性部件150可将在上述袋型电池10中产生的热量传递至由具有绝缘性及散热性的塑料材质形成的第一引导部件111侧，可通过弹性变形吸收外力引起的冲击。

如一例，上述弹性部件150可由包括热传导性填充剂在内的高分子树脂形成，上述弹性部件150可配置于上述第一引导部件111来从上述第一引导部件111的一面朝向上述收容空间S侧突出。

在如上所述的情况下，若在上述收容空间S配置袋型电池10，则上述弹性部件150的至少一部分可与上述袋型电池10的侧面相接触。

由此，上述弹性部件150填充可形成于上述袋型电池10与上述第一引导部件111之间的空的空间，由此，可支撑上述袋型电池10的侧面，可使上述袋型电池10的侧面与第一引导部件111的一面相连接。

由此，当产生外力时，上述弹性部件150可通过缓冲事先防止上述袋型电池10的破损，在上述袋型电池10中产生的热量可通过上述弹性部件150顺畅地传递至由具有绝缘性及散热性的塑料材质形成的第一引导部件111侧。

其中，上述匣本体110可包括至少一个配置孔115，上述配置孔115具有规定面积且以贯通上述第一引导部件111的方式形成，上述弹性部件150的一部分可插入于上述配置孔115来与上述第一引导部件111相结合。

并且，上述热传导性填充剂可以为如氧化铝、氮化硼、氮化铝、碳化硅等的非导电性填充剂，还可以为如石墨、碳纳米碳、石墨烯、银粉末、铜粉末等的导电性填充剂。但是，在需要对于电绝缘性的高可靠性的的情况下，上述热传导性填充剂可使用具有非导电性的填充剂。

而且，上述高分子树脂可以为如硅生胶、三元乙丙橡胶、热塑性聚烯烃合成橡胶、丙烯酸酯橡胶、热塑性聚氨酯橡胶等的高分子树脂。

但是，上述热传导性填充剂及高分子树脂并不限定于此，只要可确保散热性，则可使用公知的各种热传导性填充剂及高分子树脂。

另一方面，在上述匣本体110中的至少一部分由具有绝缘性及散热性的塑料材质形成的情况下，上述汇流排130可与上述匣本体110相结合，来使得上述汇流排130的一部分与由具有绝缘性及散热性的塑料材质形成的匣本体110部分直接接触。

即，如图2的放大图所示，与上述匣本体110中的相向的第三引导部件113及第四引导部件114的一面分别结合的一对汇流排130可包括：端子部131，具有规定长度；以及延伸部132，从上述端子部131的端部沿着一方向延伸。

在如上所述的情况下，上述延伸部132可与上述匣本体110相结合来与由具有绝缘性及散热性的塑料材质形成的匣本体110部分直接接触。

其中，上述延伸部132可以为具有规定面积的板状部件，上述端子部131能够以位于上述第三引导部件113及第四引导部件114的一面的方式配置，上述袋型电池10的端子12a、12b可通过如焊接等的方法与上述端子部131相连接。

并且，由具有绝缘性及散热性的塑料材质形成的上述匣本体110部分可以为如上所述的第一引导部件111。

由此，当上述袋型电池10进行充电或放电时，在上述袋型电池10的端子部12a、12b中产生的热量可通过上述汇流排130的端子部131迅速传递至上述延伸部132侧，传递至上述延伸部132侧的热量可传递至由具有绝缘性及散热性的塑料材质形成的匣本体110侧后迅速释放。

作为另一方案，为了有效释放当电池进行充电或放电时产生的热量，本发明一实施例的袋型电池匣200还可包括在上述散热板120的一面层叠的传热片140。

在如上所述的情况下，上述匣本体110、散热板120、汇流排130、弹性部件150及缓冲部件160等可相同地适用于如上所述的内容。

具体地，如图8及图9所示，上述传热片140能够以板状的片形态形成，可配置于上述散热板120的一面。

由此，如图12所示，在上述袋型电池匣200收容两个袋型电池10的情况下，两个袋型电池10中的一个可与上述散热板120直接接触，另一个袋型电池10可与相邻配置的另一袋型电池匣200的传热片140直接接触。

具体地，上述传热片140可包括：第一部分140a，覆盖上述第一板121的一面；以及第二部分140b，从上述第一部分140a的端部沿着一方向延伸。

在如上所述的情况下，如图12所示，上述第二部分140b的一面可与如热交换器、冷却腔室或冷却板的冷却单元20直接接触。

由此，上述传热片140可迅速分散在收容在相邻的袋型电池匣200的袋型电池10中产生的热量，可通过与上述冷却单元20直接接触的第二部分140b迅速释放热量。

在此情况下，上述传热片140可由热导率相对高于上述散热板120的材质形成，上述传热片140的一面可通过粘结层(未图示)附着在上述散热板120的一面。

由此，在收容在相同的袋型电池匣200的两个袋型电池10中分别产生的热量可通过上述散热板120传递至上述传热片140侧后分散或直接移动至上述传热片140侧来分散，可通过上述传热片140的第二部分140b，借助冷却单元20迅速释放。由此，可使上述袋型电池10的热量引起的作为电池的性能不被降低或最小化。

作为非限制性一例，上述传热片140可以为石墨片141，可对上述石墨片141的表面进行绝缘处理。原因在于，石墨片141不仅具有高热导率，还具有优秀的导电率，若石墨片141与袋型电池10及散热板120直接接触，则在上述石墨片141与袋型电池10之间可发生电短路。

为防止其，在本发明中，在上述传热片140由板状的石墨片141形成的情况下，上述石墨片141可以为对表面进行绝缘处理的石墨片。由此，上述传热片140不仅具有用于散热的高热导率，还可事先防止电导率引起的电短路的发生可能性。

如另一例，如图10所示，上述传热片140可包括绝缘性膜部件143，上述绝缘性膜部件143通过板状的石墨片141及粘结层142附着在上述石墨片141来覆盖上述石墨片141的表面。

其中，上述绝缘性膜部件143可包括：第一绝缘性膜部件143，覆盖上述石墨片141的上面；以及第二绝缘性膜部件143，覆盖上述石墨片141的下面，但并不限定于此，还可由一个部件构成。

由此，上述传热片140可通过上述石墨片141具有高热导率，同时，可通过上述绝缘性膜部件143具有绝缘性。

在如上所述的情况下，上述粘结层142可包含非导电性成分，来进一步提高绝缘性。

在如上所述的本发明一实施例的袋型电池匣100、200中，多个沿着一方向层叠，由此，可构成一个电池组1000。

即，多个袋型电池匣100、200可在如下的状态下相互紧固，即，在各自的收容空间S收容至少一个袋型电池10且沿着一方向相互层叠。由此，可构成一个袋型电池组1000。

在如上所述的情况下，收容在多个袋型电池匣100、200中的任一个袋型电池匣100、200的袋型电池10的一面可与在另一袋型电池匣100、200设置的散热板120或传热片140的一面直接面接触。

如一例，如图13所示，在本发明一实施例的袋型电池组1000中，多个袋型电池匣100可沿着一方向以多个层层叠，以多个层层叠的多个袋型电池匣100可通过紧固杆340及安装框300相互固定。

在如上所述的情况下，上述袋型电池组1000能够以使上述第一引导部件111朝向下方的方式相互固定，可在上述第一引导部件111的下部侧配置用于冷却的冷却单元20。

由此，在上述袋型电池组1000中，可使与至少一个袋型电池10相连接的各个汇流排130相互电连接来增加总容量，上述至少一个袋型电池10可分别收容在多个袋型电池匣100、200。

其中，上述袋型电池匣100、200及袋型电池10与如上所述的说明相同，因此，将省略详细说明。

如一例，上述安装框300可以为包围相邻配置的多个袋型电池匣100、200的框架结构物。

具体地，上述安装框300可包括：一对支撑板310、320，配置在多个袋型电池匣100、200的前端及后端，上述多个袋型电池匣100、200具有规定面积且相邻配置；至少一个固定部件330，使上述一对支撑板310、320相连接；以及至少一个紧固杆340，使上述多个袋型电池匣100、200同时紧固。

其中，上述紧固杆340可具有规定长度，可同时通过在多个袋型电池匣100、200分别形成的各自的紧固部116。

由此，相邻配置的多个袋型电池匣100、200可通过上述安装框300相互固定。

其中，上述支撑板310、320可以为板状形态或框架结构物。

但是，在本发明中，上述安装框300并不限定于此，只要是可固定相邻配置的多个袋型电池匣100、200的形态，则可变更为多种形态。如一例，上述安装框300还能够以将多个袋型电池匣100、200收容在内部的盒体形状形成。

如上所述的本发明一实施例的袋型电池组1000可用作如电动汽车、无人机、便携式电话、笔记本电脑、数码相机等各种产品的能量供给源。

以上，说明了本发明的一实施例，本发明的思想并不局限于在本说明书中提出的实施例，理解本发明的思想的普通技术人员可在同一思想的范围内通过结构要素的附加、变更、删除、追加等容易提出其他实施例，这也包含在本发明的思想范围内。